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該灌溉系統針對南方丘陵山地土壤、地形、氣候及農村社會經濟條件，以“節水節能、先進適用、經濟 與生態效益并重"為指導思想，以廣大丘陵山區"建得起、用的來”為目的，研究開發出了以"低壓管道輸 水與波涌閘管灌溉“技術為主的低成本、節水型地面灌溉體系及其所需的關鍵設備。

掃描電子聲顯微鏡技術是在掃描電子顯微鏡的基礎上發展起來的一種基于熱聲效應的無損檢測技術。當掃描電子顯微鏡的探測電子束對樣品進行掃描成像時，入射的電子會把入射的能量部分轉化成熱能，從而使樣品表面及亞表面層的溫度升高。通過對掃描電子束實現強度調制，從而使樣品表面及亞表面周期性加熱激發聲波（電子聲信號）。檢測不同位置的聲信號的振幅和相位，可分析樣品在不同深度的結構、性質和參量，實現分層成像。由于電子束能聚焦得比較細，其成象分辨率優于光聲顯微鏡，特別適合于

   當固體物質受到周期性強度調制的光束照射時，物質吸收輻射能而受激發，然后通過非輻射去激勵而將部分或全部吸收的光能轉化為熱能。周期性熱流使周圍的介質熱脹冷縮，因而激發聲波。檢測聲波信號可得到聲波攜帶的熱信號的振幅和相位，從而能分析樣品在不同深度的結構、性質和參量，實現分層成象。可應用于半導體材料和器件（特別是集成電路）的研究、分層檢測及其對生產工藝流程的控制等；層狀或不均勻材料的分層研究和檢測；各種固體殘余應力的研究；

項目成果/簡介:乳化液煤層液壓鉆以乳化液為工作介質，利用工作面現有的乳化液泵站作為動力源，對煤層實施鉆孔。使用乳化液煤層液壓鉆，既消除了煤電鉆的安全隱患，又可實現濕式鉆孔，大大提高了煤礦井下工作面的安全性。該液壓鉆可取代煤電鉆廣泛應用于炮采工作面。

乳化液煤層液壓鉆以乳化液為工作介質，利用工作面現有的乳化液泵站作為動力源，對煤層實施鉆孔。使用乳化液煤層液壓鉆，既消 除了煤電鉆的安全隱患，又可實現濕式鉆孔，大大提高了煤礦井下工 作面的安全性。該液壓鉆可取代煤電鉆廣泛應用于炮采工作面。

荷葉出淤泥而不染的自清潔性能、蛾翅膀表面的自清潔性能、水黽的腿在水面上自由行走而不下沉、魚體表面在油污污染的水中保持自身清潔等一系列自然界中的超疏水、超雙疏現象引起了許多學者的極大關注。近年來國內外關于超疏水、超雙疏的研究都有大量文獻報道。然而依照這些方法制備超疏水/超雙疏涂層的成本非常高且技術要求嚴格，進行大規模工業生產幾乎在短期內難以實現。2013年美國Ultra-ever Dry公司推出了世界首款，迄今為止也是唯一一家通過簡單噴涂即可實現超疏水界面的超疏水的涂層。    目前課題組已經成功開發了具有世界領先技術的超雙疏、自清潔涂層，此種納米涂層模擬荷葉表面結構，具有超疏水、超疏油自清潔性質，利用簡單噴涂可在布料、木材、紙張、金屬、建筑等材料表面，快速形成“荷葉效應”界面，并具有耐紫外線和一定的耐磨性質，具有自清潔、防水、防腐蝕、防凍、減阻、油水分離等作用，在建材、化工、石油、國防軍事、能源等領域具有廣闊的發展空間，是一種極具發展潛力的新材料。例如，直接噴涂在衣物、鞋帽、帳篷表面可實現自清潔、防雨功能，達到免清洗作用，并具有織物原有的透氣性；噴涂在高壓電網輸電支架以及風力發電扇葉上可防止結冰；噴涂木材表面可實現戶外的防潮、防霉；噴涂電路板上可實現防水、防潮；噴涂在高層建筑物表面可實現自清潔等等。 此外，此種材料的生產無排放、無污染。課題組已經實 現了小試生產制備，實驗室即可制備公斤級產品，已經能夠突破超雙疏涂層白色限制，得到各種顏色的超雙疏涂層；能夠對食用油、導熱油、甲苯、氯仿等實現超疏油；通過簡單調整可實現只超疏水但親油，噴涂后的織網可對油水兩相實現快速、簡便的油水分離。該技術已申請四項相關國家發明專利，目前正在積極與相關應用企業合作，推廣該產品的市場應用。

在國際上首創出血型超快速檢測試紙，利用染料顯色反應進行血型表型檢測，僅需一滴血液即可在30 秒內完成AB0正定型和Rh血型檢測，速度較現有主流技術提升40倍以上。同時 在國際上首次實現AB0正反定型同步直接檢測(2分鐘完成)，無需離心過程。其檢測卡為便攜式設計，操作簡單，肉眼即可通過顏色變化判斷血型；無需大型 儀器設備，可滿足室內、外使用。此外，也可配合自動檢測系統，實現試紙卡的 自動加樣、檢測、出報告，滿足臨床大樣本檢測需求。現已構建出AB0血型卡、 ABD血型卡、ABO&Rh血型卡、其他稀有血型卡等以適應不同需求；同時可做成4 人份或8人份等，滿足臨床多人份檢測需要;經6000余例樣本測試，準確率100%。 

氣液反應或化學吸收是化學和石油化學工業中廣泛涉及的單元過程。根據物系特性不同，主要是液相化學反應的特性，例如快速、中速、慢速，以及可逆、不可逆等性質不同，各種氣液反應或化學吸收過程的性質有很大的差異。已有的用于化學吸收過程的設備有很多種，例如填料塔、鼓泡塔、篩板塔、噴射塔等等，它們各適用于不同的反應體系。已有的用于液相進行快速反應的化學吸收設備主要有噴霧塔、噴射吸收器等。它們分別存在效率不高、設備龐大或動力消耗大的缺點。主要問題在于相間傳遞系數不夠高，使總過程受到傳遞的限制。本實用新型的目的是克服上述現有技術的不足，利用撞擊流顯著強化相間傳遞的特性，提供一種結構簡單、緊湊，投資小，操作維修方便，又節省動力的氣液反應技術裝備。本實用新型撞擊流氣液反應器采用水平同軸兩流撞擊流。它由下述三組部件組成：吸收室，加速管和壓力霧化噴嘴。吸收室是中部為直筒形，上、下各為錐形頂蓋和底的中空筒體；上錐形頂蓋上面連接排氣管，下錐形底下面連接排液管；直筒內部靠近上錐形頂蓋處安裝除沫擋板。吸收室中部直筒體的橫截面可以做成圓形，也可以制成方形或長方形。加速管有兩根，直徑和長度相同，它們同軸對稱地分別安裝在吸收室直筒體中部兩側。壓力霧化噴嘴安裝在加速管內，噴液方向朝向吸收室中心，并帶有進液接管。噴嘴可以對稱地安裝在兩根加速管內，也可以只在一根加速管內安裝；使用噴嘴個數根據加速管直徑和處理液體或懸浮體量確定。壓力霧化噴嘴可以采用普通壓力霧化噴嘴，也稱離心壓力噴嘴；最好采用本實用新型設計人的專利旋渦壓力噴嘴(專利號ZL00 2 30305.1)。后者旋流效率更高，因而霧化能耗更低。撞擊流氣液反應器連續操作。工作時，工藝氣體分成兩股，以基本相同的流量分別高速流動通過兩根加速管；工藝液體或液固懸浮體則由壓力霧化噴嘴噴霧成微滴狀進入加速管。氣體加速霧化微滴并攜帶它們射出加速管進入撞擊流吸收室空腔，在兩加速管軸線中心處相向撞擊，形成高度湍動和強化傳質的撞擊區，并在其中完成氣液反應或化學吸收作業。反應或吸收后，絕大部分液體或液固懸浮微滴依靠重力下落至吸收室錐形底，經排液管放出，送至后工序處理。為使裝置內氣體與大氣隔絕，排液管下游可設置液封機構；分離絕大部分液體或懸浮體微滴后的氣體向上流動，在除沫擋板處折流以進一步脫除霧、沫，隨后通過排氣管排出。根據工藝安排，排出氣體或送去進一步處理，或放空。與現有的氣液相反應或化學吸收技術裝備相比，本實用新型撞擊流氣液反應器具有下述顯著優點：(1)利用了撞擊流強化相間傳遞的特點，使得液相快速反應不受氣膜擴散限制，宏觀氣液反應或化學吸收過程能高強度地進行，實現小設備大生產；(2)采用壓力霧化噴嘴分散工藝液體或液固懸浮體，能量效率高、節能；(3)裝置中內部構件少，機械結構簡單，設備投資省；(4)由于內部構件少，便于清洗，更能適應反應過程中有固體產物生成的場合。

一、 項目簡介荷葉出淤泥而不染的自清潔性能、蛾翅膀表面的自清潔性能、水黽的腿在水面上自由行走而不下沉、魚體表面在油污污染的水中保持自身清潔等一系列自然界中的超疏水、超雙疏現象引起了許多學者的極大關注。近年來國內外關于超疏水、超雙疏的研究都有大量文獻報道。然而依照這些方法制備超疏水/超雙疏涂層的成本非常高且技術要求嚴格，進行大規模工業生產幾乎在短期內難以實現。2013年美國Ultra-ever Dry公司推出了世界首款，迄今為止也是唯一一家通過簡單噴涂即可實現超疏水界面的超疏水的涂層。目前張旭教授課題組已經成功開發了具有世界領先技術的超雙疏、自清潔涂層，此種納米涂層模擬荷葉表面結構，具有超疏水、超疏油自清潔性質，利用簡單噴涂可在布料、木材、紙張、金屬、建筑等材料表面，快速形成“荷葉效應”界面，并具有耐紫外線和一定的耐磨性質，具有自清潔、防水、防腐蝕、防凍、減阻、油水分離等作用，在建材、化工、石油、國防軍事、能源等領域具有廣闊的發展空間，是一種極具發展潛力的新材料。例如，直接噴涂在衣物、鞋帽、帳篷表面可實現自清潔、防雨功能，達到免清洗作用，并具有織物原有的透氣性；噴涂在高壓電網輸電支架以及風力發電扇葉上可防止結冰；噴涂木材表面可實現戶外的防潮、防霉；噴涂電路板上可實現防水、防潮；噴涂在高層建筑物表面可實現自清潔等等。此外，此種材料的生產無排放、無污染。張旭教授課題組已經實現了小試生產制備，實驗室即可制備公斤級產品，取得了目前已知除美國Ultra Ever-dry公司以外全球唯一能夠公斤級制備超雙疏、自清潔涂層的技術，并在一些方面超過該公司產品，例如已經能夠突破超雙疏涂層白色限制，得到各種顏色的超雙疏涂層；能夠對食用油、導熱油、甲苯、氯仿等實現超疏油；通過簡單調整可實現只超疏水但親油，噴涂后的織網可對油水兩相實現快速、簡便的油水分離。該技術已申請四項相關國家發明專利，目前正在積極與相關應用企業合作，推廣該產品的市場應用。二、 項目技術成熟程度已實現實驗室的小試制備（5L反應釜）。三、 技術指標（包括鑒定、知識產權專利、獲獎等情況）噴涂在材料表面對油（食用油、導熱油、甲苯、氯仿等）和水接觸角大于150度，滾動角小于10度，耐受溫度使用溫度范圍可以在-34℃~149℃之間，目前已申請四項國家發明專利。四、 市場前景（應用領域、市場分析等）此種納米涂層模擬荷葉表面結構，具有超疏水、超疏油自清潔性質，利用簡單噴涂可在布料、木材、紙張、金屬、建筑等材料表面，快速形成“荷葉效應”界面，并具有耐紫外線和一定的耐磨性質，具有自清潔、防水、防腐蝕、防凍、減阻、油水分離等作用，在建材、化工、石油、國防軍事、能源等領域具有廣闊的發展空間，是一種極具發展潛力的新材料。在早期，人們對于如何防水、防油一直以來都是熱衷討論的話題，畢竟沒有人會愿意打掃廚房里各種油污，或者自己的手機掉進水里當場報銷損失慘重。各色疏水、疏油涂層幾乎成為人們生活中不可或缺的化學用品，小到手表、雨傘，大到航海航天，都可以找到疏水、疏油涂層的身影。例如:  ? 能源行業我國南北交界地區冬季長出現凍雨現象，結冰對風力發電扇葉、高壓輸電線支架產生很大的影響，該涂層的超疏水的微小滾動角可使材料表面無水存留，避免材料表面結冰。此外，自清潔作用在太陽能電池板上的應用也具有廣闊的空間。? 油水分離我們開發的超雙疏涂層之一超疏水親油涂層噴涂在普通紗網上，普通篩網即可具有油過、水不過的特點。紗網親油，因此油能輕易通過篩網，而織網表面超疏水、極小滾動角，水在織網表面迅速流走，達到油水分離作用。如果在普通瓶子口蒙上該種紗網可在油水混合液撈取，只有油能進入瓶子中（如圖所示）。? 軍事國防噴涂有超雙疏涂層的織物具有自清潔作用，同時涂層滲透到織物中增加了其耐磨性，更為重要的是能夠保證織物的透氣性，因此可制成作戰服、野外帳篷、背包、手套等等戶外用品 。此外超雙疏涂層在防腐、防凍、防潮方面對武器裝備無疑具有最強保護作用。? 日用品超疏水雨衣、雨傘使使用過的雨具，無水積存，直接收納放入背包中；噴涂超疏油涂層的抽油煙機可滴油不沾全部回收；噴涂在廁所衛浴上可有效避免尿垢的產生。? 建筑物自清潔我們開發的超雙疏自清潔涂層具有抗紫外線作用，對戶外墻體具有較強的粘附性，同時開發出彩色超雙疏自清潔涂層，對高層建筑具有自清潔作用。? 防腐、防潮作用我們已經進行了初步的應用嘗試，噴涂超雙疏涂層的金屬在濃酸中具有一定的抗腐蝕作用；由于極小的滾動角，對戶外的金屬制品具有很強的抗腐蝕作用；噴涂在木材表面可達到防腐、防潮的作用。? 船舶行業：如果船體噴涂上超疏水涂層，船只行駛過程中與水的摩擦會大大降低，這樣對燃油就會節省很多，海藻之類吸附在船底的現象也會減少很多，對于船舶的護理會減輕很多工作，其實也是減少成本。船舶方面，目前船只有一半以上的驅動能是被船體與水之間的摩擦消耗掉的。如果能通過特殊涂層在船體表面形成空氣膜，船與水摩擦而造成能耗則能降低10％，因而可以大量節省燃油。一般船舶航行中受到的阻力有3種,即船體運動引起的興波阻力、產生旋渦引起的旋渦阻力以及由于水和船體之間接觸產生的摩擦阻力.在這3種阻力中,對于油船那樣的低速肥大型船舶,摩擦阻力要占全部阻力的80%以上,而對通常的貨船約占70%的比例。因此,降低摩擦阻力是一項重要的技術。 應用在航海以及航天事業，以減小因為液體產生的阻力，達到節能環保且高效轉換動能的效果。? 電子元件行業可以應用在真正防水的電子元件上，或者是需要經常接觸帶腐蝕性液體的工作人員，這款涂層的誕生不得不說是一個福音，例如一些電子原件需要進入到水中、高溫中、冰塊中、油中等一些特殊環境工作，有了超雙疏涂層，就不用擔心了，可有效解決問題。  在電子元件上覆蓋厚度遠比人類頭發直徑小的薄膜涂層后，水無法真正接觸到關鍵電子元件，也就不能對其造成損害。 通信設備其它室內室外設備都可以使用，延長壽命，使用功效不會降低，免受雨水的干擾。  五、 規模與投資需求（資金需求、場地規模、人員等需求）可面談六、 生產設備常規反應釜，無三廢排放；噴涂設備七、 效益分析目前全球唯一生產廠商美國Ultra-ever Dry推出的超疏水涂層價格為：底層涂層約人民幣70萬/噸、表層涂層人民幣140萬/噸。八、 合作方式共同開發市場。九、 項目具體聯系人及聯系方式（包括電子郵箱）聯系人：張旭 博士/教授河北工業大學化工學院高分子科學與工程系天津市紅橋區光榮道8 號E-mail：[email protected]：022-60200443